Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui: (1) pengaruh penerapan model STEAM-Based PBL berbantuan LKPD berbasis wordwall pada minat belajar, (2) pengaruh penerapan model STEAM-Based PBL berbantuan LKPD berbasis wordwall pada keterampilan berpikir kritis, dan (3) pengaruh penerapan model STEAM-Based PBL berbantuan LKPD berbasis wordwall pada minat belajar dan keterampilan berpikir kritis peserta didik pada materi hukum dasar kimia. Penelitian ini dilakukan dengan mix-method dan posttest only nonequivalent control group design. Populasi penelitian yaitu peserta didik Fase E SMAN 3 Sukoharjo Tahun Pelajaran 2023/2024. Pengambilan sampel dilakukan dengan teknik cluster random sampling yang kemudian diperoleh 2 kelas, yaitu kelas X9 sebagai kelas eksperimen dan X7 sebagai kelas kontrol. Instrumen yang digunakan berupa angket minat belajar, soal posttest dengan indikator berpikir kritis dan lembar observasi keterlaksanaan STEAM-Based PBL. Hasil penelitian ini yaitu: (1) Terdapat pengaruh penerapan model STEAM-Based PBL berbantuan LKPD berbasis wordwall pada minat belajar peserta didik. Hasil ini didukung dengan rata-rata capaian minat belajar peserta didik pada kelas eksperimen 71,52% dan kelas kontrol 58,88%. Capaian indikator tertinggi pada kelas eksperimen pada indikator dukungan sekitar (83,33%), sedangkan pada kelas kontrol capaian tertinggi pada indikator perhatian peserta didik (65,19%). (2) Terdapat pengaruh penerapan model STEAM-Based PBL berbantuan LKPD berbasis wordwall pada keterampilan berpikir kritis peserta didik. Didukung dengan rata-rata capaian keterampilan berpikir kritis peserta didik pada kelas eksperimen 44,79% dan kelas kontrol 29,98%. Capaian tertinggi keterampilan berpikir kritis pada kelas eksperimen ditemukan pada indikator interpretation (53,33%), sedangkan kelas kontrol pada indikator interpretation, explanation, self regulation, dan evaluation (34,72%). (3) Terdapat pengaruh penerapan model STEAM-Based PBL berbantuan LKPD berbasis wordwall pada minat belajar dan keterampilan berpikir kritis secara simultan, sesuai dengan hasil uji hipotesis menggunakan statistik parametrik MANOVA.